Повышение коэффициента полезного действия внецентроидного циклоидального зацепления

Передачи с внецентроидным циклоидальным зацеплением обладают большими передаточными числами, малыми габаритными размерами, низкими уровнями шума и вибраций. Относительно невысокий коэффициент полезного действия (КПД) ограничивает их применение в трансмиссиях транспортных средств, где востребовано эвольвентное зацепление с малыми передаточными числами (до 10) и высокими КПД (более 0,98). Потери мощности внецентроидного циклоидального зацепления вызваны трением в совместно работающих кинематических парах, которые шестерня образует по меньшей мере с половиной цевок, а последние с осями или гнездами в корпусе. Уменьшить потери мощности можно путем сокращения числа совместно работающих кинематических пар шестерня — цевка, что сделано модификацией теоретического профиля шестерни. Модифицированный профиль получен из теоретического удалением вершин выступов так, чтобы оставшиеся части профиля обеспечили плавную передачу нагрузки на заданное число цевок. Предложена методика расчета потерь мощности и КПД внецентроидного циклоидального зацепления для теоретического и модифицированного профилей шестерни. Установлено, что модификация циклоидальной шестерни позволяет снизить потери мощности в зацеплении более чем на 60 % и увеличить КПД на 0,03…0,04 без существенного уменьшения прочности рабочих поверхностей. Полученный результат подтвердил возможность повышения КПД внецентроидного циклоидального зацепления с целью применения в трансмиссиях транспортных машин.

Литература

[1] Fine Cyclo® zero backlash precision gearboxes. Catalogue 991333 EN 04/2017. Sumitomo (SHI) Cyclo Drive, 2017. 24 p.

[2] Precision reduction gear RVTM. E series/C series/Original series. Cat. 190510. Nabtesco, 2015. 88 p.

[3] Chmurawa M. Obiegowe przek?adnie cykloidalne z modyfikacj? zaz?bienia. Gliwice, Politechnika sl?ska, 2002. 140 z.

[4] Логинов А.А., Дегтярев В.В. Особенности конструкции и технологии производства циклоидальных редукторов (тип RV). Неделя Науки СПбПУ. Матер. науч.-практ. конф. Санкт-Петербург, СПбПУ, 2015, с. 254–259.

[5] Шарамыгин С.А., Никитков Н.В. Особенности конструкции и технологии производства планетарно-цевочных редукторов. Неделя Науки СПбПУ. Матер. науч.-практ. конф. Санкт-Петербург, СПбПУ, 2015, с. 264–267.

[6] Покатилов Д.А., Ефременков Е.А. Анализ технологического процесса изготовления циклоидального профиля деталей передачи с промежуточными телами качения. Известия Самарского научного центра РАН, 2015, т. 17, № 2-4, с. 868–873.

[7] Петровский А.Н., Дружинин Г.А., Лаптев А.И. К вопросу технологического обеспечения серийного производства циклоидальных шестерен. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2018, № 12, с. 20–29, doi: http://dx.doi.org/10.18698/0536-1044-2018-12-20-29

[8] Malhotra S.K., Parameswaran M.A. Analysis of a cycloidal speed reducer. Mech. Mach. Theory, 1983, vol. 18, no. 6, pp. 491–499, doi: https://doi.org/10.1016/0094-114X(83)90066-6

[9] Blagojevic M., Kocic M., Marjanovic N., et al. Influence of friction on the cycloidal speed reducer efficiency. J. Balk. Tribol. Assoc., 2012, vol. 18, no. 2, pp. 217?227.

[10] [10] Mackic T., Blagojevic M., Babic Z., et al. Influence of design parameters on cyclo drive efficiency. J. Balk. Tribol. Assoc., 2013, vol. 19, no. 4, pp. 497–507.

[11] Алипиев О.Л. Геометрия и формообразуване на епи- и хипоциклоидни колела от коригирани циклопредавки. Дисс. ... док. тех. наук. Русе, 1990. 208 с.

[12] Тимошенко С.П., Гудьер Дж. Теория упругости. Москва, Наука, 1979. 560 с.

[13] Литвин Ф.Л. Теория зубчатых зацеплений. Москва, Наука, 1968. 584 с.

[14] Кудрявцев В.Н. Планетарные передачи. Москва, Машиностроение, 1966. 308 с.

[15] Биргер И.А., Пановко Я.Г., ред. Прочность, устойчивость, колебания. Москва, Машиностроение, 1968. 463 с.

[16] Петровский А.Н., Воронков С.А. Оптимизация геометрических параметров внецентроидного циклоидального зацепления. Вестник машиностроения, 2016, № 4, с. 28–35.

[17] Джамай В.В., ред. Прикладная механика. Москва, Дрофа, 2004. 414 с.

[18] Орлов П.И., Учаев П.Н., ред. Основы конструирования. Т. 1. Москва, Машиностроение, 1988. 560 с.